package sort;

import java.util.Arrays;
import java.util.Objects;

/**
 * 堆排序
 *
 * @author Ringo
 * @date 2021/8/26 21:29
 */
public class HeapSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 0, 1, 2, 4, 4, 8, 9};
        heapSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void sort(int[] arr) {
        // 循环建立初始堆
        int n = arr.length;
        for (int i = n / 2; i >= 0; --i) {
            heapAdjust(arr, i, n);
        }

        for (int i = n - 1; i > 0; --i) {
            // 最后一个元素和第一个元素交换
            SortUtil.swap(arr, 0, i);

            // 筛选 arr[0] 结点, 得到剩余 i 个结点的堆
            heapAdjust(arr, 0, i);
        }

    }

    public static void heapSort(int[] arr) {
        if (Objects.isNull(arr) || arr.length < 2) return;
        // 循环建立初始堆
        int n = arr.length;
        for (int i = n / 2; i >= 0; --i) {
            heapAdjust(arr, i, n);
        }
        sort(arr, n);
    }

    // 堆排序的递归算法
    private static void sort(int[] arr, int n) {
        if (n < 2) return;
        SortUtil.swap(arr, 0, n - 1);
        heapAdjust(arr, 0, n - 1);
        sort(arr, n - 1);
    }

    /**
     * 调整堆
     *
     * @param arr    待排序数组
     * @param parent 父节点下标
     * @param n      堆中结点数量
     */
    public static void heapAdjust(int[] arr, int parent, int n) {

        // 获得左孩子下标
        int child = 2 * parent + 1;

        while (child < n) {
            // 如果有右孩子, 并且右孩子结点的值大于左孩子结点, 则选取右孩子结点
            if (child + 1 < n && arr[child] < arr[child + 1]) {
                ++child;
            }

            // 如果父结点的值已经大于孩子结点的值, 则直接结束
            if (arr[parent] >= arr[child]) {
                break;
            }

            // 孩子结点和父亲结点值互换
            SortUtil.swap(arr, parent, child);

            // 选取孩子结点的左孩子结点, 继续向下筛选
            parent = child;
            child = 2 * child + 1;
        }

    }
}
